CN103782214A - 摄像装置 - Google Patents

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CN103782214A CN201180072967.5A CN201180072967A CN103782214A CN 103782214 A CN103782214 A CN 103782214A CN 201180072967 A CN201180072967 A CN 201180072967A CN 103782214 A CN103782214 A CN 103782214A
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Abstract

本发明提供一种摄像装置，可针对各种被拍摄体正确进行自动对焦动作。对被拍摄体进行拍摄的摄像装置(10)具有：聚焦透镜组(16)，使来自被拍摄体的光束聚光而形成被拍摄体的图像；对焦电动机(13)，沿着光轴方向进行驱动；摄像元件(30)，对光束进行光电变换并输出视频信号；对比度信号生成部分(42-1)，根据视频信号的亮度分量生成并输出低亮度区域对比度信号(C0)；AF处理部分(53)，将低亮度区域对比度信号(C0)作为自动对焦评价值，使聚焦透镜组(16)在摆动的同时移动到焦点对准位置；直方图信号生成部分(45-1)，生成并输出视频信号的高亮度像素数(Hb)。AF处理部分(53)根据高亮度像素数(Hb)使聚焦透镜组(16)的摆动的振幅可变。

Description

摄像装置
技术领域
本发明涉及一种具有自动对焦功能的摄像装置。
背景技术
近年来，在监视用摄像机和一般摄像机等众多的摄像装置中安装了自动调整焦距的自动对焦(Auto Focus)功能。
以下，在附图中将自动对焦记为“AF”。
在具有自动对焦功能的摄像机(照相机)中，在因变焦透镜位置的变动而使得被拍摄体的聚焦(焦点对准)变得不聚焦时，或者因被拍摄体移动而使得聚焦变得不聚焦时，通过自动对焦功能进行自动控制，将聚焦透镜自动控制在被拍摄体的焦点对准位置上。
在安装有自动对焦功能的摄像机中，一般使聚焦透镜在焦点对准位置附近沿着光轴方向进行轻微摆动(以下称为“摆动动作”)，由此根据自动对焦评价值的变化检测出对焦方向，并使聚焦透镜朝着该对焦方向移动。
自动对焦功能大致可以分为有源方式和无源方式这两种。所谓有源方式是指向被拍摄体照射红外线或者超声波等，检测其反射波返回所需的时间或者照射角度，由此检测出到被拍摄体为止的距离的方式。无源方式是指根据形成在透镜上的光学图像来检测出到被拍摄体为止的距离的方式。
作为无源方式可以列举出相位差检测方式和对比度检测方式。所谓相位差检测方式是指将所形成的光学图像通过分离透镜进行分离，将根据其相位差算出的焦点偏离量(与焦点对准位置的偏离量)作为自动对焦控制的控制值，由此将该焦点偏离量控制在最小限度的方式。
所谓对比度检测方式是指检测由摄像元件拍摄到的图像信号的对比度信号，并将其作为自动对焦控制的评价值，由此将对比度信号控制成最大的方式。该对比度检测方式由于不需要使用自动对焦控制用的专用部件，所以在监视用摄像机和一般摄像机等中得到了广泛的应用。
对比度检测方式利用了位于所拍摄到的被拍摄体的图像轮廓部分等的图像信号的高频分量越大，被拍摄体图像的焦点对得越准这一特性。这一特性与被拍摄体的轮廓部分的亮部和暗部的亮度电平差(也就是对比度)越大，被拍摄体图像的焦点对得越准一样。因此，为了将焦点对准要拍摄的被拍摄体，将聚焦透镜朝着图像信号的高频分量变大的方向移动即可。
对比度检测方式也被称为“登山方式”。在对比度检测方式中，使聚焦透镜移动，在各个聚焦透镜的位置从所拍摄到的图像信号获得对比度信号。此时，对比度信号的峰值(山峰)所在的位置就是正确的聚焦位置。由于将该对比度信号作为自动对焦评价值，并且以达到峰值(登上山峰)的方式使聚焦透镜移动，所以被称为“登山方式”。
在专利文献1的发明中公开了一种方案，其根据规定时间内的焦点评价值与透镜位置的变化量的比率来使聚焦透镜的速度可变，由此来提高对焦精度。
在专利文献2的发明中公开了一种方案，其根据高亮度计数值(高亮度图像所占的比例)对自动对焦评价值进行修正，并根据该修正值来确定焦点对准点。
在专利文献3的发明中公开了一种方案，其使用截止频率特性不同的两个滤波器，根据两个焦点评价值的比率来设定聚焦透镜的移动速度(或者移动量)，由此来提高对焦精度。
在专利文献4的发明中公开了一种方案，其在判断为摆动动作开始时的焦点评价值小且相对的角度变化也小时，扩大摆动振幅，由此来提高对焦精度。
在先技术文献
专利文献
专利文献1日本特开平7-007650号公报
专利文献2日本特开2005-122016号公报
专利文献3日本特开2006-064970号公报
专利文献4日本特开2006-301031号公报
发明内容
(发明所要解决的课题)
在对比度检测方式中，在拍摄夜景等有点光源的被拍摄体的场合，当点光源的亮度达到饱和电平时，容易产生被称为“虚拟山峰”的伪峰值。此时，对比度信号的峰值的斜率大多变得比较平缓。由此，存在难以正确地检测出焦点对准位置的问题。
如果为了应对这一问题而提高检测对比度信号用的高通滤波器的截取频率，则只有在焦点对准位置附近才会产生对比度信号的峰值(自动对焦评价值的山峰)。由此，在拍摄对比度低的被拍摄体时，存在除了焦点对准位置附近以外在其他部分难以正确地检测出焦点对准位置的问题。
为此，本发明的课题在于提供一种摄像装置，使得能够针对各种被拍摄体进行正确的自动对焦动作。
(用于解决课题的手段)
为了解决上述课题，以及实现本发明的目的，采用了以下的结构。
具体来说是，本发明的摄像装置是对被拍摄体进行拍摄的摄像装置，其特征在于具有：聚焦透镜，该聚焦透镜使来自所述被拍摄体的光束聚光而形成所述被拍摄体的图像；驱动部分，该驱动部分将所述聚焦透镜沿着光轴方向驱动；摄像部分，该摄像部分对经所述聚焦透镜聚光后的光束进行光电变换，并输出视频信号；对比度信号生成部分，该对比度信号生成部分提取所述视频信号的第一高频分量并对其进行积分，生成并输出第一对比度信号；自动对焦控制部分，该自动对焦控制部分将所述第一对比度信号作为评价值，通过所述驱动部分使所述聚焦透镜在摆动的同时移动到焦点对准位置；以及直方图信号生成部分，该直方图信号生成部分生成并输出所述视频信号的直方图信号，所述自动对焦控制部分根据所述直方图信号生成部分输出的所述直方图信号而使所述聚焦透镜的摆动的振幅可变。
其他方式在发明的实施方式的说明中加以说明。
(发明效果)
根据本发明，能够提供一种摄像装置，该摄像装置能够正确地对各种被拍摄体进行自动对焦动作。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的摄像装置的结构图。
图2表示本实施方式所涉及的针对通常的被拍摄体的自动对焦动作示例。
图3表示本实施方式所涉及的偏离了具有点光源的被拍摄体的焦点对准位置时的自动对焦动作示例。
图4表示本实施方式所涉及的位于具有点光源的被拍摄体的焦点对准位置附近时的自动对焦动作示例。
图5表示本实施方式所涉及的偏离了点光源的影响强烈的被拍摄体的焦点对准位置时的自动对焦动作示例。
图6表示本实施方式所涉及的位于点光源的影响强烈的被拍摄体的焦点对准位置附近时的自动对焦动作示例。
图7表示本实施方式所涉及的对比度信号的特性。
图8是表示本实施方式所涉及的自动对焦控制的流程图。
图9是表示本实施方式所涉及的摆动振幅和透镜的移动方向的控制方法的流程图。
具体实施方式
以下参照附图对本发明的实施方式进行详细说明。
(本实施方式的结构)
图1是本实施方式所涉及的摄像装置的结构图。
摄像装置10具有透镜单元20、摄像元件30、杂波去除电路(NR：Noise Reduction Circuit)31、自动增益控制电路(AGC：Automatic gainController)32、模拟/数字变换电路(A/D：Analog to Digital Converter)33、电子快门34、摄像机信号处理部分40、微型计算机部分50以及电动机驱动电路63～65。
透镜单元20具有透镜原点检测电路(LOD：Lens Origin Detector)11、温度检测电路(TM：ThermoMeter Circuit)12、对焦电动机13、光圈电动机14、变焦电动机15、聚焦透镜组16、光圈机构17以及变焦透镜组18。透镜单元20将被拍摄体的光学图像形成在摄像元件30的受光面上。
对焦电动机13将聚焦透镜组16沿着光轴方向前后驱动，由此进行被拍摄体的光学图像的焦点调节。聚焦透镜组16对来自被拍摄体的光束进行聚光，由此在后述的摄像元件30的受光面上形成被拍摄体的光学图像。
光圈机构17通过光圈电动机14使未图示的光圈叶片开闭，调整该透镜单元20接收到的光束，由此来调整被拍摄体的光学图像的明暗度。
变焦电动机15将变焦透镜组18沿着光轴方向前后驱动，由此来改变被拍摄体的光学图像的倍率。
透镜原点检测电路11与微型计算机部分50连接，例如由光遮断器等构成。透镜原点检测电路11在起动后检测聚焦透镜组16的透镜原点位置，并将检测结果作为聚焦透镜组16的透镜原点位置信息发送到微型计算机部分50。微型计算机部分50将该透镜原点位置信息作为基准，根据发送到电动机驱动电路63的电动机控制信号来计算聚焦透镜组16的相对位置，并根据其位置信息进行聚焦透镜组16的驱动控制。
同样，透镜原点检测电路11在起动时检测变焦透镜组18的透镜原点位置，将检测结果作为变焦透镜组18的透镜原点位置信息发送到微型计算机部分50。微型计算机部分50将该透镜原点位置信息作为基准，根据发送到电动机驱动电路65的电动机控制信号计算变焦透镜组18的相对位置，并根据其位置信息进行变焦透镜组18的驱动控制。
温度检测电路12与微型计算机部分50连接，由二极管等构成。温度检测电路12检测透镜单元20的内部温度，并将检测结果作为透镜单元20的温度信息发送到微型计算机部分50。微型计算机部分50根据该温度信息来校正聚焦透镜组16的焦点位置，由此来进行自动对焦控制。
摄像元件30设置在透镜单元20的后部，由透镜单元20形成的光学图像输入该摄像元件30。摄像元件30上还连接有电子快门34的输出侧。该电子快门34与微型计算机部分50的输出端子中的一个输出端子连接。自动增益控制电路32与微型计算机部分50的输出端子中的一个输出端子连接。
摄像元件30的输出侧通过杂波去除电路31、自动增益控制电路32以及模拟/数字变换电路33与摄像机信号处理部分40连接。
摄像元件30例如是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)摄像元件或者CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互补金属氧化物半导体)摄像元件等，但并不仅限于这些摄像元件。摄像元件30对形成在受光面上的被拍摄体的光学图像进行光电变换，并将所获得的摄像信号发送到杂波去除电路31。杂波去除电路31对从摄像元件30输出的摄像信号进行规定的杂波除去处理。自动增益控制电路32将所输入的摄像信号自动放大到最佳电平。模拟/数字变换电路33将所输入的摄像信号变换为数字信号。
被拍摄体的光学图像通过摄像元件30被光电变换为摄像信号。该摄像信号通过杂波去除电路31除去杂波后，通过自动增益控制电路32自动放大到最佳电平，在通过模拟/数字变换电路33变换为数字摄像信号后输出到摄像机信号处理部分40中。
由摄像元件30、杂波去除电路31、自动增益控制电路32、模拟/数字变换电路33和摄像机信号处理部分40构成对经聚焦透镜组16聚光的光束进行光电变换并输出视频信号的摄像部分。
摄像机信号处理部分40具有信号处理电路(Signal Processor)41、对比度信号生成部分42-1，42-2、直方图信号生成部分45-1，45-2以及AE信号生成电路(Auto Exposure Signal Generator)48。
摄像机信号处理部分40的输入侧与信号处理电路41连接。信号处理电路41的输出侧与输出器件70、对比度信号生成部分42-1，42-2、直方图信号生成部分45-1，45-2以及AE信号生成电路48连接。
对比度信号生成部分42-1，42-2的输出侧与微型计算机部分50的后述的对比度缓存器56连接。
直方图信号生成部分45-1，45-2的输出侧与微型计算机部分50的后述的直方图缓存器57连接。
AE信号生成电路48的输出侧与微型计算机部分50的后述的AE处理部分54连接。
信号处理电路41对输入到摄像机信号处理部分40的数字摄像信号进行规定的信号处理，例如将其变换为基于NTSC(National TelevisionStandards Committee，国家电视标准委员会)规格或者PAL(PhaseAlternating Line，逐行倒相)规格等规定的电视方式的视频信号。经过信号处理电路41变换后的视频信号在输出器件70中使用。
AE信号生成电路48生成表示该变换后的视频信号的亮度的AE信号。所生成的AE信号输出到微型计算机部分50的AE处理部分54中。
对比度信号生成部分42-1根据视频信号的亮度分量生成低亮度区域对比度信号C0。对比度信号生成部分42-2根据视频信号的亮度分量生成高亮度区域对比度信号C2。
低亮度区域对比度信号C0为第一对比度信号，高亮度区域对比度信号C2为第二对比度信号。
对比度信号生成部分42-1具有高通滤波器电路(HPF：High PassFilter)43-1与积分器(∫：Integral Circuit)44-1。对比度信号生成部分42-1的输入侧通过高通滤波器电路43-1与积分器44-1连接，该积分器44-1的输出侧成为该对比度信号生成部分42-1的输出侧。
对比度信号生成部分42-1通过高通滤波器电路43-1提取亮度分量的高频分量，并且通过积分器44-1在整个画面对所提取的亮度分量的高频分量进行积分处理，以生成低亮度区域对比度信号C0。
对比度信号生成部分42-1提取视频信号的第一高频分量并对其进行积分，由此生成并输出第一对比度信号。
对比度信号生成部分42-2在默认状态下与对比度信号生成部分42-1不同，通过截止频率比高通滤波器电路43-1高的高通滤波器电路43-2提取亮度分量的高频分量。除此以外的其他部分与对比度信号生成部分42-1的结构相同。由此，对比度信号生成部分42-2生成高亮度区域对比度信号C2。高通滤波器电路43-1，43-2的截止频率构造成可以选择任意的设定值。
对比度信号生成部分42-2从视频信号的亮度分量提取比第一高频分量高的第二高频分量并对其进行积分，由此生成第二对比度信号。
直方图信号生成部分45-1具有高亮度像素检测电路(DET：DetectorCircuit)46-1以及像素计数器(CNT：Counter Circuit)47-1。直方图信号生成部分45-1的输入侧通过高亮度像素检测电路46-1与像素计数器47-1连接，该像素计数器47-1的输出侧成为该直方图信号生成部分45-1的输出侧。
直方图信号生成部分45-1通过高亮度像素检测电路46-1检测亮度分量中的规定亮度以上的像素，通过像素计数器47-1对检测出的像素进行计数，由此生成作为直方图信号的高亮度像素数Hb。高亮度像素检测电路46-1检测高亮度像素时的检测阈值构造成可以选择设定任意的值。其中，直方图信号是指视频信号中的具有规定范围的亮度的像素数。
直方图信号生成部分45-2具有与直方图信号生成部分45-1的高亮度像素检测电路46-1不同的低亮度像素检测电路46-2，除此以外的其他部分与直方图信号生成部分45-1的结构相同。
直方图信号生成部分45-2通过低亮度像素检测电路46-2检测亮度分量中的规定亮度以下的像素，通过像素计数器47-2对检测出的像素进行计数，由此生成作为直方图信号的低亮度像素数Hd。低亮度像素检测电路46-2检测低亮度像素时的检测阈值构造成可以选择设定任意的值。
直方图信号生成部分45-1，45-2生成并输出视频信号的亮度分量的直方图信号。
微型计算机部分50具有控制部分51和存储部分52。控制部分51具有AF处理部分53、AE处理部分54以及变焦处理部分55。存储部分52具有对比度缓存器56和直方图缓存器57。
对比度信号生成部分42-1，42-2的输出侧与对比度缓存器56连接。对比度缓存器56与AF处理部分53连接。
直方图信号生成部分45-1，45-2的输出侧与直方图缓存器57连接。直方图缓存器57与AF处理部分53连接。
AF处理部分53与电动机驱动电路63连接，驱动对焦电动机13以进行自动对焦控制。AF处理部分53将第一对比度信号等作为评价值，通过驱动部分在使聚焦透镜组16摆动的同时移动到焦点对准位置。
AE处理部分54与电动机驱动电路64连接，驱动光圈电动机14以进行自动曝光控制。AE信号生成电路48的输出侧与AE处理部分54连接。
变焦处理部分55与电动机驱动电路65连接，驱动变焦电动机15以进行变焦控制。
上述透镜原点检测电路11的输出侧和温度检测电路12的输出侧与微型计算机部分50连接。微型计算机部分50的输出端子中的一个输出端子与电子快门34连接。
微型计算机部分50例如通过CPU(Central Processing Unit)等中央处理装置以及RAM(Random Access Memory，随机存取存储器)和ROM(Read Only Memory，只读存储器)等存储装置来实现。存储部分52的功能通过RAM和ROM等存储装置来实现。控制部分51的功能通过将存储在ROM中的软件程序读出到RAM并由CPU执行软件程序来实现。
电动机驱动电路63～65分别是驱动对焦电动机13、光圈电动机14和变焦电动机15的电路，各自具有控制电路和放大器。电动机驱动电路63～65分别具有作为输入端子的正转/反转端子和驱动端子、作为输出端子的脉冲输出端子，并且分别与上述微型计算机部分50的输出端子连接。
电动机控制信号是用于指示电动机旋转方向的信号和指示电动机的驱动转矩的信号。微型计算机部分50通过向正转/反转端子输出指示旋转方向的信号，并且向驱动端子输出指示驱动转矩的信号，由此以规定的转矩在所需的旋转方向上对电动机进行驱动。微型计算机部分50进一步通过对从脉冲输出端子输出的脉冲进行计数来控制旋转量和旋转速度。
电动机驱动电路63与对焦电动机13连接，电动机驱动电路64与光圈电动机14连接，电动机驱动电路65与变焦电动机15连接。
对焦电动机13将聚焦透镜组16沿着光轴方向前后驱动，由此来调节被拍摄体的光学图像的焦距。
光圈电动机14对光圈机构17的未图示的光圈叶片进行开闭，由此来调整该透镜单元20接收的光束的量。
变焦电动机15将变焦透镜组18沿着光轴方向前后驱动，由此对被拍摄体的光学图像的倍率进行变更。
由电动机驱动电路63和对焦电动机13构成在光轴方向上驱动聚焦透镜组16的驱动部分。
(本实施方式的动作)
以下参照图1对摄像装置10的动作进行说明。
AF处理部分53获取低亮度区域对比度信号C0、高亮度区域对比度信号C2、高亮度像素数Hb以及低亮度像素数Hd，根据后述的规定的条件，将低亮度区域对比度信号C0和高亮度区域对比度信号C2中的任一个作为自动对焦评价值。AF处理部分53进一步根据自动对焦评价值、与该时间点的变焦透镜位置相对应的轨迹曲线上的理论数据位置、透镜调整时的修正数据位置以及温度信息，来检测对焦方向以及焦点对准位置Pp。
AF处理部分53根据该检测结果生成电动机控制信号，并将该信号发送到电动机驱动电路63。电动机驱动电路63根据电动机控制信号进行对焦电动机13的驱动控制，使聚焦透镜组16沿光轴方向移动，由此进行自动对焦控制。
AE处理部分54根据表示当前的拍摄图像的亮度的AE信号、透镜单元20的光圈机构17的开放程度、电子快门34的快门速度以及自动增益控制电路32的增益等计算自动曝光评价值。AE处理部分54根据该自动曝光评价值生成电动机控制信号，并将该信号发送到电动机驱动电路64。电动机驱动电路64根据电动机控制信号进行光圈电动机14的驱动控制，使光圈机构17的未图示的光圈叶片进行开闭，由此进行自动曝光控制。
变焦处理部分55根据来自未图示的变焦按钮的信号或者从未图示的计算机发送来的控制数据进行变焦控制。变焦处理部分55根据来自透镜原点检测电路11的透镜绝对位置信息、表示当前的变焦倍率的变焦倍率信息以及来自透镜单元20的温度检测电路12的透镜单元20内温度信息等生成电动机控制信号，并将该信号发送给电动机驱动电路65。
电动机驱动电路65根据电动机控制信号对变焦电动机15进行驱动控制，使变焦透镜组18沿其光轴方向移动，由此进行变焦控制。
微型计算机部分50的控制部分51根据上述自动曝光评价值控制电子快门34的快门速度，以便增加或者减少摄像元件30的曝光时间。由此，能够调整形成在摄像元件30的受光面上的被拍摄体的光学图像的光量。
微型计算机部分50的控制部分51根据上述自动曝光评价值控制自动增益控制电路32的增益，由此来调整摄像信号的放大率。
图2(a)～(c)表示本实施方式所涉及的针对通常的被拍摄体的白动对焦动作示例。
图2(a)表示图像100。
该图像100中拍摄到了被拍摄体101，102，并且没有拍摄到点光源。
图2(b)表示图像100的亮度分量的直方图。图2(b)的纵轴表示亮度分量的各个范围内的像素数，横轴表示亮度分量的范围。
低亮度侧Bd的像素数是低亮度像素数Hd，高亮度侧Bb的像素数是高亮度像素数Hb。
没有拍摄到点光源的图像100中不存在高亮度像素，但存在很多中亮度到低亮度的像素。
图2(c)表示对比度信号与聚焦透镜位置之间的关系。
图2(c)的纵轴表示低亮度区域对比度信号C0，横轴表示聚焦透镜的位置。横轴的原点附近表示是焦点对准远离摄像装置10一侧(Far：远)的被拍摄体的位置，横轴的右端附近表示是焦点对准靠近摄像装置10一侧(Near：近)的被拍摄体的位置。焦点对准位置Pp是焦点对准图2(a)的场合的被拍摄体的聚焦透镜位置。低亮度区域对比度信号C0在焦点对准位置Pp达到峰值。AF开始位置Ps是自动对焦动作开始时的聚焦透镜位置的默认位置。摆动幅度W0是自动对焦动作开始时的聚焦透镜组16的微小振动的振幅的默认值。
在远离焦点对准位置Pp的AF开始位置Ps，也是靠焦点对准位置Pp侧的低亮度区域对比度信号C0的值比模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0的值更大。由此，即使聚焦透镜组16的摆动振幅W0小，AF处理部分53也能够正确地检测出对焦方向，能够迅速地将透镜朝着焦点对准位置Pp驱动。
图3(a)～(d)表示本实施方式所涉及的偏离了具有点光源的被拍摄体的焦点对准位置时的自动对焦动作示例。与图2(a)～(c)所示的自动对焦动作的示例相同的部分采用相同的符号表示。
图3(a)表示图像100A。
在该图像100A中，除了被拍摄体101，102以外，还拍摄到了点光源110。在图3中，聚焦透镜组16远离焦点对准位置Pp，画面的模糊度大，被拍摄体101，102和点光源110的图像不清晰，并且点光源110在图像100A上所占的面积大。在图像100A中的构成点光源110的图像的像素处，亮度分量处于饱和状态。
图3(b)是图像100A的亮度分量的直方图，其结构与图2(b)的直方图的结构相同，并且在纵轴的像素数上示出了反转阈值Ci和振幅阈值Cw。
在拍摄到点光源110的图像100A中，由于构成点光源110的图像的像素的亮度分量处于饱和状态，所以高亮度像素数Hb的检测值大。在规定区域的像素的亮度分量处于饱和状态时，AE处理部分54缩小光圈机构17以减少光束，以此来降低图像100A整体的亮度。由此，图像100A的与点光源110的图像以外部分对应的像素的亮度值下降，中亮度到低亮度的像素直方图朝低亮度侧移动，低亮度像素数Hd的检测值变大。
图3(c)表示对比度信号与聚焦透镜位置之间的关系。结构与图2(c)相同的部分采用相同的符号表示。
焦点附近位置Pn是焦点对准位置Pp附近的聚焦透镜位置。摆动振幅W1表示焦点附近位置Pn处的聚焦透镜组16的微小振动的振幅。区域A0在后述的图3(d)中进行详细说明。曲线中的实线表示拍摄到点光源110时的低亮度区域对比度信号C0，曲线中的虚线是比较用的曲线，表示没有拍摄到点光源110时的低亮度区域对比度信号C0。
与没有拍摄到点光源时的低亮度区域对比度信号C0的峰值特性相比，拍摄到点光源时的低亮度区域对比度信号C0的峰值特性在整个区域的斜率大多变得平缓。当高亮度像素区域在图像100A内所占的面积增大时，AE处理部分54为了将该高亮度像素区域的亮度值调整到最佳值，缩小光圈机构17以减少光束，以此来降低图像100A整体的亮度。由此，点光源以外的被拍摄体的亮度降低，低亮度区域对比度信号C0的斜率在整体上变得平缓。
由于与点光源110的图像以外部分相对应的像素的亮度值因受到点光源110的影响而下降，所以低亮度区域对比度信号C0在焦点对准位置处Pp的峰值下降。在AF开始位置Ps处以及谷底附近，模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0的值与焦点对准侧的低亮度区域对比度信号C0的值之间的差值变小，因此难以正确地检测出对焦方向。
此外，与没有拍摄到点光源时的低亮度区域对比度信号C0的峰值特性相比，拍摄到点光源时的低亮度区域对比度信号C0的接近侧(Near)的峰值以及远离侧(Far)的峰值大多呈现略微向上立起的形状。其理由在下文中说明。
构成点光源110的图像的像素大多达到了超出摄像元件30能够检测出的信号电平的饱和电平。在聚焦透镜组16朝AF开始位置Ps大幅度移动而使得画面的模糊度增大时，随着点光源的面积增大，点光源周围的边缘部分(光源与背景的交界部分)也变大。由此，低亮度区域对比度信号C0的检测值进一步变大，接近侧(Near)和远离侧(Far)的峰值略微向上立起。
在出现该情况时，会变得更加难以正确检测出对焦方向。解决该问题的方法在后述的图5(c)中加以说明。
图3(d)是图3(c)的区域A0的放大图。
在摆动振幅W0较小时，检测不到焦点对准侧的低亮度区域对比度信号C0的值V0与模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0的值V1之间的差值，因此检测不到对焦方向。
在将摆动振幅从摆动振幅W0扩大到摆动振幅W1后，由于能够检测到模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0的值V2与焦点对准侧的低亮度区域对比度信号C0的值V3之间的差值，所以能够正确地检测出对焦方向。
也就是说，作为自动对焦控制部分的AF处理部分53根据直方图信号生成部分45-1，45-2输出的直方图信号而使聚焦透镜组16的摆动的振幅可变。在该直方图信号中至少包括视频信号的高亮度像素数Hb。
在本实施方式中，图3(b)所示的高亮度像素数Hb在切换摆动振幅的阈值即振幅阈值Cw以上，所以AF处理部分53按照摆动振幅W1来控制聚焦透镜组16。由此，即使受到点光源的影响，也能够正确地检测出对焦方向。可是，如图3(c)所示，由于从AF开始位置Ps到焦点对准位置Pp附近，低亮度区域对比度信号C0的斜率平缓，所以在接近焦点附近位置Pn后，如果仍然按照放大的摆动振幅W1进行自动对焦动作，则由此导致的画面失真变得明显。该问题的应对方法在后述的图6(c)中加以说明。
图4(a)～(c)表示本实施方式所涉及的位于具有点光源的被拍摄体的焦点对准位置附近时的自动对焦动作示例。
图4(a)表示图像100A。与图3(a)所示的图像100相同的部分采用相同的符号表示。
在图像100A中，除了被拍摄体101，102以外，还拍摄到了点光源110。图像100A是聚焦透镜组16在焦点对准位置Pp附近拍摄到的图像。图像100A的被拍摄体101，102和点光源110比较清晰，并且点光源110在图像100A上所占的面积变小。在图像100A的构成点光源110的图像的像素中，亮度分量处于饱和状态。
图4(b)是图像100A的亮度分量的直方图。与图3(b)的直方图相同的部分采用相同的符号表示。在图4(b)的纵轴的像素数中还示出了切换阈值Cs。
在拍摄到点光源110的图像100A中，由于构成点光源110的图像的像素的亮度分量处于饱和状态，所以能检测到规定量的高亮度像素数Hb。随着点光源110的图像变得清晰，其在图像100A上所占的面积变小，高亮度像素数Hb由此减少。由于像素的亮度分量处于饱和状态的区域变小，所以AE处理部分54打开光圈机构17以增大光束。由此，图像100A中的构成点光源110的图像的像素以外的像素的亮度值增大，中亮度到低亮度的像素直方图朝高亮度侧移动，低亮度像素数Hd减少。
在本实施方式的摄像装置10中，在高亮度像素数Hb达到切换阈值Cs以上时，判断为图像100A受到了点光源的影响。
图4(c)表示对比度信号与聚焦透镜位置之间的关系。与图3(c)相同的部分采用相同的符号表示。摆动振幅W2表示处于焦点附近位置Pn的聚焦透镜组16的微小振动的振幅。
低亮度区域对比度信号C0在焦点对准位置Pp处呈现平缓的峰值。此时，如果聚焦透镜组16位于焦点附近位置Pn，则能够按照摆动振幅W2进行控制，将聚焦透镜组16驱动到焦点对准位置Pp。
图5(a)～(c)表示本实施方式所涉及的偏离了点光源的影响强烈的被拍摄体的焦点对准位置时的自动对焦动作示例。与图4(a)～(c)所示的自动对焦动作示例相同的部分采用相同的符号表示。
图5(a)表示图像100B。与图4(a)所示的图像100A相同的部分采用相同的符号表示。
在图像100B中，除了图像100A的被拍摄体101，102以外，还拍摄到了比图像100A的点光源110B更多的点光源110B-1～110B-3。
图像100B是聚焦透镜组16远离焦点对准位置Pp时拍摄到的图像，模糊度变大。图像100B的被拍摄体101，102和点光源110B-1～110B-3不清晰。并且，点光源110B-1～110B-3在图像100B上所占的面积与焦点对准时相比变大。在图像100B的构成点光源110B-1～110B-3的图像的像素中，亮度分量处于饱和状态。
图5(b)是图像100B的亮度分量的直方图。与图4(b)的直方图相同的部分采用相同的符号表示。
在拍摄到点光源110B-1～110B-3的图像100B中，由于构成点光源110B-1～110B-3的图像的像素的亮度分量处于饱和状态，所以检测到的高亮度像素数Hb的值比图3(b)的场合更大。在规定区域的像素的亮度分量处于饱和状态时，AE处理部分54缩小光圈机构17以减少光束。由此，图像100B中的构成点光源110的图像以外部分的像素的亮度值减小，中亮度到低亮度的像素直方图朝低亮度区域移动，使得低亮度像素数Hd的检测值比图3(b)的场合更大。
图5(c)表示对比度信号与聚焦透镜位置之间的关系。与图4(c)相同的部分采用相同的符号表示。
当在AF开始位置Ps处开始进行自动对焦动作时，由于摆动动作开始时的低亮度区域对比度信号C0的斜率(相对于聚焦透镜位置变化的变化量)小，所以扩大摆动振幅。此时，由于与焦点对准侧的低亮度区域对比度信号C0相比，模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0更大，所以有可能会发生对焦方向的检测错误，使得透镜继续向模糊度大的一侧D10移动，导致图像100B的模糊度进一步恶化。
作为监视用摄像机的摄像装置10需要进行全天拍摄。并且，监视用摄像机除了需要在白天进行拍摄外，还需要在夜晚进行拍摄，因此，在拍摄的过程中很可能会拍摄到汽车前照灯或者路灯等点光源。此外，监视用摄像机还经常需要通过旋转支架机构的水平转动动作和垂直转动动作依序拍摄被拍摄体距离和变焦倍率等被拍摄体条件不同的被拍摄体。
在作为监视用摄像机的摄像装置10通过水平转动动作从近距离的被拍摄体转向远距离的被拍摄体时，从接近侧(Near)开始进行自动对焦动作。在上述场合，在拍摄到包括点光源的被拍摄体时，如上所述，监视用摄像机可能无法检测出正确的对焦方向而导致对焦精度下降。
点光源110B-1～110B-3对图像100B造成的影响在图像100B出现了模糊时(大大偏离了焦点对准位置Pp时)，会明显地反映在高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd上。在本实施方式的摄像装置10中，在检测出高亮度像素数Hb在振幅阈值Cw以上、低亮度像素数Hd在反转阈值Ci以上、高亮度像素数Hb增加且低亮度像素数Hd也有增加时，判断为图像100B受到了点光源的影响，低亮度区域对比度信号C0的斜率出现了逆转。此时，使聚焦透镜组16的驱动方向反转。如图5(c)所示，将聚焦透镜组16的驱动方向从模糊度大的一侧D10朝焦点对准侧D11反转。
图6(a)～图6(c)表示本实施方式所涉及的位于点光源的影响强烈的被拍摄体的焦点对准位置附近时的自动对焦动作示例。
图6(a)表示图像100B。与图5(a)所示的图像100B相同的部分采用相同的符号表示。
图像100B是聚焦透镜组16位于焦点对准位置Pp时拍摄到的图像。图像100B的被拍摄体101，102和点光源110B-1～110B-3清晰，并且点光源110B-1～110B-3在图像100B上所占的面积变小。在图像100B的构成点光源110B-1～110B-3的图像的像素中，亮度分量处于饱和状态。
图6(b)是图像100B的亮度分量的直方图。与图5(b)的直方图相同的部分采用相同的符号表示。
在图像100B中，由于构成点光源110B-1～110B-3的图像的像素的亮度分量处于饱和状态，所以能检测到规定量的高亮度像素数Hb。随着点光源110B-1～110B-3的图像变得清晰，其在图像100B上所占的面积变小，高亮度像素数Hb由此变少。由于像素的亮度分量处于饱和状态的区域变小，所以AE处理部分54打开光圈机构17以增加光束。由此，图像100B中的构成点光源110B-1～110B-3的图像的像素以外的像素的亮度值增大，中亮度到低亮度的像素直方图朝高亮度区域移动，低亮度像素数Hd减少。
图6(c)表示对比度信号与聚焦透镜位置之间的关系。与图5(c)相同的部分采用相同的符号表示。
摆动振幅W3表示位于焦点附近位置Pn的聚焦透镜组16的微小振动的振幅。高亮度区域对比度信号C2由截止频率比生成低亮度区域对比度信号C0的高通滤波电路43-1高的高通滤波电路43-2生成。
高亮度区域对比度信号C2即使在受到点光源110B-1～110B-3影响的情况下，在对焦位置Pp附近仍然具有陡峭的峰值。
AF处理部分53在按照摆动振幅W3使聚焦透镜组16朝焦点对准侧D12移动后，如果后述的规定条件成立，则如箭头D13所示，进行切换动作而将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换到高亮度区域对比度信号C2。由此，能够正确地对包括点光源110B-1～110B-3的被拍摄体进行自动对焦动作。
在本实施方式的摄像装置10中，在将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换到高亮度区域对比度信号C2的同时，将摆动振幅切换为与高亮度区域对比度信号C2相对应的摆动振幅。由此，在接近焦点附近位置Pn时，能够按照最适当的摆动振幅进行摆动动作。
图7(a)～(c)表示本实施方式所涉及的对比度信号的特性。
图7(a)～(c)的纵轴均表示对比度信号，横轴均表示聚焦透镜的位置。
图7(a)表示不包括点光源的被拍摄体图像的低亮度区域对比度信号C0、中亮度区域对比度信号C1以及高亮度区域对比度信号C2。
低亮度区域对比度信号C0从视频信号的高频分量中的频率较低的频带(处于被拍摄体中的边缘部分开始被强调的状态)检测出。低亮度区域对比度信号C0在距离焦点对准位置Pp不远的位置仍然具有朝着焦点对准位置Pp侧增大的斜率，并且在焦点对准位置Pp产生大的峰值。
高亮度区域对比度信号C2从视频信号的频率更高的高频分量(处于被拍摄体中的边缘部分进一步被强调的状态)检测出。高亮度区域对比度信号C2具有信号电平在距离焦点对准位置Pp不远的位置变小，并且只在焦点对准位置Pp附近产生峰值的特性。
由于中亮度区域对比度信号C1的截止频率设定在中间(中间区域)，所以其峰值特性大致在低亮度区域对比度信号C0与高亮度区域对比度信号C2的中间。
图7(b)表示在对比度检测方式中经常采用的自动对焦评价值的切换动作。
将低亮度区域对比度信号C0的信号电平与电平阈值TH1进行比较，并且将高亮度区域对比度信号C2的信号电平与电平阈值TH2进行比较，由此能够判断出聚焦透镜组16是否在焦点对准位置Pp附近。
·判断为在焦点对准位置Pp附近的判断条件1
低亮度区域对比度信号C0≥电平阈值TH1，并且
高亮度区域对比度信号C2≥电平阈值TH2
微型计算机部分50在判断条件1不成立时，判断为聚焦透镜组16与焦点对准位置Pp之间的距离在规定距离以上，将低亮度区域对比度信号C0作为自动对焦评价值，如箭头D20所示，朝着低亮度区域对比度信号C0的信号电平变大的方向进行登山动作。
微型计算机部分50在判断条件1成立时，判断为聚焦透镜组16位于焦点对准位置Pp附近，如箭头D21所示，将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2。
微型计算机部分50在将自动对焦评价值切换为高亮度区域对比度信号C2后，如箭头D22所示，朝着高亮度区域对比度信号C2的信号电平变大的方向进行登山动作。
微型计算机部分50使用低亮度区域对比度信号C0对自动对焦控制进行初步调整，并且使用高亮度区域对比度信号C2对自动对焦控制进行微调。微型计算机部分50将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2，由此能够提高对焦精度。
图7(c)表示低亮度区域对比度信号C0的峰值特性的斜率因点光源的影响而变得平缓时的自动对焦评价值的切换动作。
低亮度区域对比度信号C0的信号电平在整体上小并且呈现平缓的斜率。此时，根据判断条件1，由于低亮度区域对比度信号C0的信号电平始终在电平阈值TH1以下，所以可能无法判断出是否在焦点对准位置Pp附近。
因此，将与低亮度区域对比度信号C0进行比较的阈值降低到比电平阈值TH1低的电平阈值TH3。并且，将与高亮度区域对比度信号C2进行比较的阈值降低到比电平阈值TH2低的电平阈值TH4。由此，能够检测出因点光源的影响而变小的信号电平。
为了能够正确地检测出是否在焦点对准位置Pp附近，在低亮度区域对比度信号C0的斜率的正负与高亮度区域对比度信号C2的斜率的正负相一致时，进一步计算低亮度区域对比度信号C0的斜率的绝对值以及高亮度区域对比度信号C2的斜率的绝对值，并且对两者进行比较。这是因为在焦点对准位置Pp附近时，低亮度区域对比度信号C0的斜率比较平缓，而高亮度区域对比度信号C2的斜率则比较陡峭。
·判断为在焦点对准位置Pp附近的判断条件2：
低亮度区域对比度信号C0≥电平阈值TH3，并且
高亮度区域对比度信号C2≥电平阈值TH4，并且
低亮度区域对比度信号C0的斜率的正负与高亮度区域对比度信号C2的斜率的正负相一致，并且
|高亮度区域对比度信号C2的斜率|≥|低亮度区域对比度信号C0的斜率|
微型计算机部分50在判断条件2不成立时，判断为聚焦透镜组16与焦点对准位置Pp之间的距离在规定距离以上，因此将低亮度区域对比度信号C0作为自动对焦评价值，如箭头D30所示，朝着低亮度区域对比度信号C0的信号电平变大的方向进行登山动作。
微型计算机部分50在判断条件2成立时，判断为聚焦透镜组16位于焦点对准位置Pp附近，如箭头D31所示，将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2。此后，如箭头D32所示，根据高亮度区域对比度信号C2的峰值进行自动对焦控制。由此，即使受到了点光源的影响，仍然能够正确进行自动对焦动作。
在本实施方式的摄像装置10中，在高亮度像素数Hb达到切换阈值Cs以上时，判断为对比度信号受到了点光源的影响，切换判断是否位于焦点对准位置Pp附近时的判断条件。
图8是表示本实施方式所涉及的自动对焦控制的流程图。
在自动对焦控制处理开始后，在步骤S10中，AF处理部分53从高通滤波电路43-1检测出低亮度区域对比度信号C0，并且从高通滤波电路43-2检测出高亮度区域对比度信号C2。AF处理部分53能够对高通滤波电路43-1，43-2设定任意的截止频率。在本实施方式中，为了提高拍摄到包括点光源的被拍摄体时的对焦精度，AF处理部分53将高通滤波电路43-1的截止频率设定在低亮度区域，并且将高通滤波电路43-2的截止频率设定在高亮度区域。
在步骤S11中，AF处理部分53根据当前所选择的对比度信号是低亮度区域对比度信号C0还是高亮度区域对比度信号C2来设定摆动条件。摆动条件例如包括摆动振幅。并且，所选择的对比度信号的默认值是低亮度区域对比度信号C0，在后述的步骤S22中进行了切换时，所选择的对比度信号是高亮度区域对比度信号C2。
在步骤S12中，AF处理部分53获取高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd，并根据其结果进行摆动振幅的可变处理和透镜移动方向的反转处理。步骤S12的处理的详细情况在后述的图9中进行详细说明。
在步骤S13中，AF处理部分53驱动透镜。也就是说，AF处理部分53根据所设定的控制参数以及自动对焦评价值生成电动机控制信号，并将其发送到电动机驱动电路65中。电动机驱动电路65进行对焦电动机13的驱动控制，使透镜单元20的聚焦透镜组16沿着其光轴方向移动，由此来进行自动对焦控制。
在步骤S14中，AF处理部分53检测对比度信号。AF处理部分53进一步将当前所选择的对比度信号作为自动对焦评价值进行与自动对焦控制相关的运算。
在步骤S15中，AF处理部分53判断对焦条件是否成立。在判断为对焦条件成立时(是)，结束图8所示的自动对焦控制。在判断为对焦条件不成立时(否)，进行步骤S16以下的处理。所谓对焦条件成立是指AF处理部分53检测到了自动对焦控制值的峰值。
在步骤S16中，AF处理部分53获取高亮度像素数Hb。
在步骤S17中，AF处理部分53判断高亮度像素数Hb是否在切换阈值Cs以上。设置作为第三像素数阈值的切换阈值Cs的目的是在焦点对准位置Pp附近将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2，因此，在产品设计时根据以下的条件进行选择。
·作为第三像素数阈值的切换阈值Cs的选择条件：
对作为基准的点光源条件A(点光源的影响程度：小)进行拍摄，以测定焦点对准位置Pp处的高亮度像素数Hb。
选择条件1：切换阈值Cs＜振幅阈值Cw
选择条件2：测得的高亮度像素数Hb≥切换阈值Cs
在高亮度像素数Hb小于切换阈值Cs时(否)，判断为低亮度区域对比度信号C0没有受到点光源的影响，或者所受到的点光源的影响非常小。因此进行步骤S21的处理。在高亮度像素数Hb达到切换阈值Cs以上时(是)，判断为低亮度区域对比度信号C0受到了点光源的影响，或者点光源的影响非常大，因此进行步骤S18的处理。
在步骤S18中，AF处理部分53将与低亮度区域对比度信号C0进行比较的阈值降低到比电平阈值TH1低的电平阈值TH3。并且，将与高亮度区域对比度信号C2进行比较的阈值降低到比电平阈值TH2低的电平阈值TH4。由此，能够检测出因点光源的影响而变小的信号电平。
在步骤S19中，AF处理部分53计算低亮度区域对比度信号C0的斜率和高亮度区域对比度信号C2的斜率。
在步骤S20中，AF处理部分53判断焦点对准位置附近的判断条件2是否成立。在判断为该条件不成立时(否)，返回到步骤S11的处理。在判断为该条件成立时(是)，进行步骤S22的处理。
在步骤S21中，AF处理部分53判断焦点对准位置附近的判断条件1是否成立。在判断为该条件不成立时(否)，返回到步骤S11的处理。在判断为该条件成立时(是)，进行步骤S22的处理。
在步骤S22中，AF处理部分53将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2，此后返回到步骤S11的处理。
图9是表示本实施方式所涉及的摆动振幅和透镜移动方向的控制方法的流程图。
在处理开始后，在步骤S30中，AF处理部分53获取当前的高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd。
在步骤S31中，AF处理部分53计算在步骤S30中获取的高亮度像素数Hb与存储在直方图缓存器57中的前一次的高亮度像素数Hb之间的差分。此后，计算在步骤S30中获取的低亮度像素数Hd与前一次的低亮度像素数Hd之间的差分。并且，将当前的高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd存储在直方图缓存器57中。
在步骤S32中，AF处理部分53判断高亮度像素数Hb是否在振幅阈值Cw以上。如果不在作为第一像素数阈值的振幅阈值Cw以上(否)，则判断为被拍摄体没有点光源，或者点光源的影响非常小。此时。不对摆动振幅进行设定变更而结束图9的处理。如果在振幅阈值Cw以上(是)，判断为被拍摄体中存在点光源或者点光源的影响大，进行步骤S33的处理。
如上述图4(c)所示，在位于焦点对准位置Pp附近时，高亮度像素数Hb小于振幅阈值Cw。在步骤S32的判断中判断为不需要进行加大摆动振幅加的设定处理。由此，在位于焦点对准位置Pp附近时，能够抑制画面因摆动振幅大而出现失真。
在步骤S33中，AF处理部分53加大摆动振幅。如上述图3(d)所示，在摆动振幅小的场合，焦点对准位置侧的对比度信号的值V0与接近侧的对比度信号的值V1大致相同，无法检测出正确的对焦方向。此时，通过设定较大的摆动振幅，能够判断出焦点对准位置侧的对比度信号的值V2大于接近侧的对比度信号的值V3，因此，即使对比度信号的峰值特性因受到点光源影响而变得平缓，也能够正确地检测出对焦方向。
在步骤S34中，AF处理部分53判断低亮度像素数Hd是否在反转阈值Ci以上，在判断为低亮度像素数Hd不在反转阈值Ci以上时(否)，判断为被拍摄体中存在点光源并受到了该点光源的影响，但处于如在上述图6(c)所示的焦点对准位置Pp的附近那样能够正确检测出对焦方向的状态，从而进行步骤S36的处理。在判断为低亮度像素数Hd在反转阈值Ci以上时(是)，进行步骤S35的处理。
低亮度像素数Hd在作为第二像素数阈值的反转阈值Ci以上的场合例如是指被拍摄体中存在点光源，并且受其影响，曝光控制等的作用很强的场合。此时，画面整体因曝光控制而变得非常暗，点光源以外的被拍摄体的亮度分量也变得非常小。低亮度区域对比度信号C0的峰值的斜度变得平缓。因此，在位于上述图5(c)所示的AF开始位置Ps时，有可能发生对焦方向的检测错误。
在步骤S36中，AF处理部分53清除透镜移动方向的反转历史记录，并进行步骤S40的处理。通过该处理，结束方向反转处理。
在步骤S35中，AF处理部分53判断有无透镜移动方向的反转历史记录。在判断为没有透镜移动方向的反转历史记录时(是)，进行步骤S37的处理。在判断为有透镜移动方向的反转历史记录时(否)，进行步骤S40的处理。
在步骤S37中，AF处理部分53在通过步骤S31求出的高亮度像素数Hb的差分在增加且低亮度像素数Hd的差分也在增加时(是)，进行步骤S38的处理。此时，AF处理部分53判断为透镜正在朝检测出的错误的对焦方向移动。也就是说，在图9的处理中，AF处理部分53使透镜移动方向反转的条件如下。
·使透镜移动方向反转的条件：
高亮度像素数Hb≥振幅阈值Cw，并且
低亮度像素数Hd≥反转阈值Ci，并且
没有方向反转历史记录，并且
高亮度像素数Hb的差分增加，并且
低亮度像素数Hd的差分增加
在高亮度像素数Hb的差分没有增加或者低亮度像素数Hd的差分没有增加时(否)，进行步骤S40的处理。
在步骤S38中，AF处理部分53相对于在上述图8的步骤S21中设定的透镜移动方向的初始值，使透镜移动方向反转。也就是说，将自动对焦评价值减小的方向设定为透镜移动方向，而不是将自动对焦评价值增大的方向设定为透镜移动方向。
在步骤S39中，AF处理部分53为了防止出现移动方向的设定错误，将方向反转历史记录存储在直方图缓存器57中。通过该处理和步骤S35的处理，能够防止在进行方向反转处理期间重复进行方向反转处理。
在上述图5(c)所示的AF开始位置Ps，与焦点对准侧的低亮度区域对比度信号C0相比，模糊度大的一侧(更接近侧)的低亮度区域对比度信号C0较大。此时，在基于低亮度区域对比度信号C0的登山方式中，将透镜朝向模糊度大的一侧D10驱动。在该场合，通过使透镜移动方向反转而将透镜朝向焦点对准侧D11驱动，能够接近焦点对准位置Pp。
在步骤S40中，AF处理部分53更新在步骤S33中设定的摆动振幅以及在步骤S38中设定的透镜移动方向，并且将更新后的值存储在微型计算机部分50的存储部分52中。
微型计算机部分50根据自动对焦评价值检测对焦方向和焦点对准位置Pp，同时根据在步骤S40中重新设定的自动对焦控制参数来生成电动机控制信号，并将该信号发送到电动机驱动电路65中。电动机驱动电路65根据电动机控制信号使聚焦透镜组16沿着光轴方向移动，由此使透镜组接近正确的焦点对准位置Pp。
如上所述，摄像装置10的AF处理部分53根据高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd的检测结果，掌握点光源对自动对焦的影响状态，重新设定自动对焦动作中的最佳控制参数，同时进行与点光源的特性相符合的控制动作。由此，即使在点光源的影响非常大的被拍摄体条件下，也能够减少对焦方向的误判断，并且能够进行对焦精度高的自动对焦控制。
(本实施方式的效果)
以上说明的本实施方式具有下述(A)～(G)的效果。
(A)根据高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd的检测结果掌握点光源对自动对焦的影响，重新设定自动对焦动作中的最佳控制参数，同时进行与点光源的特性相符合的控制动作。由此，即使在点光源的影响非常大的被拍摄体条件下，也能够减少对焦方向的误判断，并且能够进行对焦精度高的自动对焦控制。
(B)在高亮度像素数Hb达到切换阈值Cs以上时，判断为受到了点光源的影响，将用于将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2的电平阈值TH1和电平阈值TH2分别变更为电平阈值TH3和电平阈值TH4。由此，即使在点光源的影响非常大的被拍摄体条件下，也能够减少对焦方向的误判断，并且能够进行对焦精度高的自动对焦控制。
(C)在高亮度像素数Hb达到振幅阈值Cw以上时，判断为受到了点光源的影响，从而增大摆动振幅。由此，即使在点光源的影响非常大的被拍摄体条件下，也能够减少对焦方向的误判断，并且能够进行对焦精度高的自动对焦控制。
(D)在本实施方式的摄像装置10中，将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2，同时将摆动振幅切换为与高亮度区域对比度信号C2相对应的摆动振幅。由此，在接近焦点附近位置Pn时，能够按照最佳的摆动振幅进行摆动动作。
(E)在高亮度像素数Hb达到振幅阈值Cw以上、低亮度像素数Hd达到反转阈值Ci以上、高亮度像素数Hb在增加且低亮度像素数Hd也在增加时，判断为低亮度区域对比度信号C0的斜率因受到点光源的影响而发生了反转，此时，使聚焦透镜组16的驱动方向反转。由此，即使在点光源的影响非常大的被拍摄体条件下，也能够减少对焦方向的误判断，并且能够进行对焦精度高的自动对焦控制。
(F)在使聚焦透镜组16的驱动方向进行反转时，在透镜移动方向反转后记录方向反转历史记录，并且设置成在有该方向反转历史记录存在时，不重复使透镜移动方向反转。由此，能够防止反复使透镜移动方向反转。
(G)在使聚焦透镜组16的驱动方向进行反转时，在透镜移动方向反转后记录方向反转历史记录，并且设置成在有该方向反转历史记录存在时，不重复使透镜移动方向反转。此外，在低亮度像素数Hd小于反转阈值Ci时，清除该方向反转历史记录。由此，能够解除透镜移动方向的反转，能够变更到检测自动对焦评价值的峰值的通常的自动对焦控制。
(变形例)
本发明并不仅限于上述实施方式，能够在不脱离本发明的宗旨的范围内变更实施方式。作为本发明的利用方式或者变形例，可列举出下述(a)～(e)。
(a)在本实施方式的摄像装置10中，通过切换低亮度区域对比度信号C0和高亮度区域对比度信号C2来进行自动对焦控制。但本发明并不仅限于此，也可以通过在低亮度区域对比度信号C0、中亮度区域对比度信号C1和高亮度区域对比度信号C2这三种对比度信号之间进行切换来进行自动对焦控制，并且也可以在更多的阶段之间进行切换。
(b)在本实施方式的对比度信号生成部分42-1，42-2中，通过高通滤波电路43-1，43-2来提取亮度分量的高频分量，并且通过积分器44-1，44-2在整个画面对其进行积分处理，由此来生成低亮度区域对比度信号C0和高亮度区域对比度信号C2。直方图信号生成部分45-1，45-2在整个画面检测高亮度像素数Hb和低亮度像素数Hd。但本发明并不仅限于此，也可以将对比度信号生成部分42-1，42-2、直方图信号生成部分45-1，45-2和AE处理部分54构造成仅进行与该自动对焦区域有关的处理。由此，能够只在画面的规定区域进行对焦动作。同时，由于只需在画面的一部分进行处理，所以能够大幅度降低处理的负担。
(c)在本实施方式的摄像装置10中，在高亮度像素数Hb达到切换阈值Cs以上时，判断为受到了点光源的影响，将用于将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2的电平阈值TH1和电平阈值TH2分别变更为电平阈值TH3和电平阈值TH4。但本发明并不仅限于此，也可以构造成只将用于将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2的电平阈值TH1变更为电平阈值TH3。由此，由于只需要操作点光源的影响非常大的低亮度区域对比度信号C0的电平阈值TH3，所以能够以简单的方法来进行对焦精度高的自动对焦控制。
(d)在本实施方式的摄像装置10中，在高亮度像素数Hb达到振幅阈值Cw以上、低亮度像素数Hd达到反转阈值Ci以上、高亮度像素数Hb在增加且低亮度像素数Hd也在增加时，判断为低亮度区域对比度信号C0的斜率因受到点光源的影响而发生了反转，从而使聚焦透镜组16的驱动方向反转。但本发明并不仅限于此，也可以设置成对不包括在高亮度像素数和低亮度像素数中的作为中间亮度区域的中亮度像素数进行计数，在高亮度像素数Hb达到振幅阈值Cw以上、中亮度像素数在规定的阈值以下且中亮度像素数减少了时，判断为低亮度区域对比度信号C0的斜率因受到点光源的影响而发生了反转，从而使聚焦透镜组16的驱动方向反转。由此，能够减少使聚焦透镜组16的驱动方向反转时的判断条件，从而能够减轻处理的负担。
(e)在本实施方式的摄像装置10中，将自动对焦评价值从低亮度区域对比度信号C0切换为高亮度区域对比度信号C2，同时将摆动振幅切换为与高亮度区域对比度信号C2相对应的摆动振幅。但本发明并不仅限于此，也可以设置成在根据低亮度区域对比度信号C0的值或者斜率判断为位于焦点对准位置Pp附近时，将摆动振幅切换为较小的摆动振幅。由此，即使只将低亮度区域对比度信号C0作为自动对焦评价值，也能够在接近焦点对准位置Pp时，按照最佳的摆动振幅进行摆动动作。
(f)在本实施方式的摄像装置10中，根据视频信号的亮度分量生成低亮度区域对比度信号C0、高亮度区域对比度信号C2、高亮度像素数Hb以及低亮度像素数Hd。但本发明并不仅限于此，也可以设置成根据由RGB(Red Green Blue)三色构成的视频信号中的G(Green)像素值(亮度分量)来生成低亮度区域对比度信号C0、高亮度区域对比度信号C2、高亮度像素数Hb以及低亮度像素数Hd。通过根据由RGB三色构成的视频信号算出亮度分量，并根据该亮度分量来生成上述信号，能够以更为简单以及没有负担的方式来生成上述信号。
符号说明
10  摄像装置
13  对焦电动机(驱动部分)
14  光圈电动机(驱动部分)
15  变焦电动机(驱动部分)
16  聚焦透镜组(聚焦透镜)
17  光圈机构
18  变焦透镜组
20  透镜单元
30  摄像元件
34  电子快门
40  摄像机信号处理部分
41  信号处理电路
42-1，42-2  对比度信号生成部分
44-1，44-2  直方图信号生成部分
50  微型计算机部分
51  控制部分
52  存储部分
53  AF处理部分(自动对焦控制部分)
54  AE处理部分
55  变焦处理部分
56  对比度缓存器
57  直方图缓存器
63～65  电动机驱动电路(驱动部分)
100，100A，100B  图像
101，102  被拍摄体
Pp  焦点对准位置
Ps  AF开始位置
Bb  高亮度直方图值
Bd  低亮度直方图值
Pn  焦点附近位置
Cw  振幅阈值(第一像素数阈值)
Ci  反转阈值(第二像素数阈值)
Cs  切换阈值(第三像素数阈值)
C0  低亮度区域对比度信号(第一对比度信号)
C2  高亮度区域对比度信号(第二对比度信号)
Hb  高亮度像素数
Hd  低亮度像素数
TH1～TH4  电平阈值
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修正后)一种摄像装置，对被拍摄体进行拍摄，其特征在于具有：
聚焦透镜，该聚焦透镜使来自所述被拍摄体的光束聚光而形成所述被拍摄体的图像；
驱动部分，该驱动部分将所述聚焦透镜沿着光轴方向驱动；
摄像部分，该摄像部分对经所述聚焦透镜聚光后的光束进行光电变换，并输出视频信号；
对比度信号生成部分，该对比度信号生成部分提取所述视频信号的第一高频分量并对其进行积分，生成并输出第一对比度信号；
自动对焦控制部分，该自动对焦控制部分将所述第一对比度信号作为评价值，通过所述驱动部分使所述聚焦透镜在摆动的同时移动到焦点对准位置；以及
直方图信号生成部分，该直方图信号生成部分生成并输出与所述视频信号中的亮度和像素数有关的直方图信号，
所述自动对焦控制部分根据所述直方图信号生成部分输出的所述直方图信号而使所述聚焦透镜的摆动的振幅可变。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号至少包括所述视频信号的高亮度像素数。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，
所述自动对焦控制部分在所述直方图信号生成部分计数出的所述高亮度像素数超过了第一像素数阈值时加大摆动振幅。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号至少包括所述视频信号的所述高亮度像素数和低亮度像素数。
5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，
在所述直方图信号生成部分计数出的所述高亮度像素数超过了所述第一像素数阈值、所述直方图信号生成部分计数出的所述低亮度像素数超过了第二像素数阈值、且所述高亮度像素数和所述低亮度像素数均在增加时，所述自动对焦控制部分使正在进行自动对焦动作的所述聚焦透镜的移动方向反转。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号生成部分进一步从所述视频信号提取比所述第一高频分量高的第二高频分量并对其进行积分，由此来生成第二对比度信号，
在自动对焦动作开始时，所述自动对焦控制部分将所述第一对比度信号作为所述评价值，通过所述驱动部分使所述聚焦透镜在摆动的同时移动到焦点对准位置，
在所述第一对比度信号超出了第一信号阈值且所述第二对比度信号超出了第二信号阈值时，所述自动对焦控制部分进行切换以使得此后将所述第二对比度信号作为所述评价值。
7.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，
所述第一信号阈值和所述第二信号阈值根据所述直方图信号而被切换。
8.如权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，
在所述直方图信号生成部分计数出的高亮度像素数超过了第三像素数阈值时，所述自动对焦控制部分至少切换所述第一信号阈值。
9.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，
在所述第一对比度信号超出了所述第一信号阈值且所述第二对比度信号超出了所述第二信号阈值时，所述自动对焦控制部分进行切换以使得此后将所述第二对比度信号作为所述评价值，并且设定与所述第二对比度信号相对应的摆动振幅。

Claims (9)

1.一种摄像装置，对被拍摄体进行拍摄，其特征在于具有：
聚焦透镜，该聚焦透镜使来自所述被拍摄体的光束聚光而形成所述被拍摄体的图像；
驱动部分，该驱动部分将所述聚焦透镜沿着光轴方向驱动；
摄像部分，该摄像部分对经所述聚焦透镜聚光后的光束进行光电变换，并输出视频信号；
对比度信号生成部分，该对比度信号生成部分提取所述视频信号的第一高频分量并对其进行积分，生成并输出第一对比度信号；
自动对焦控制部分，该自动对焦控制部分将所述第一对比度信号作为评价值，通过所述驱动部分使所述聚焦透镜在摆动的同时移动到焦点对准位置；以及
直方图信号生成部分，该直方图信号生成部分生成并输出所述视频信号的直方图信号，
所述自动对焦控制部分根据所述直方图信号生成部分输出的所述直方图信号而使所述聚焦透镜的摆动的振幅可变。
2.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号至少包括所述视频信号的高亮度像素数。
3.如权利要求2所述的摄像装置，其特征在于，
所述自动对焦控制部分在所述直方图信号生成部分计数出的所述高亮度像素数超过了第一像素数阈值时加大摆动振幅。
4.如权利要求1所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号至少包括所述视频信号的所述高亮度像素数和低亮度像素数。
5.如权利要求4所述的摄像装置，其特征在于，
在所述直方图信号生成部分计数出的所述高亮度像素数超过了所述第一像素数阈值、所述直方图信号生成部分计数出的所述低亮度像素数超过了第二像素数阈值、且所述高亮度像素数和所述低亮度像素数均在增加时，所述自动对焦控制部分使正在进行自动对焦动作的所述聚焦透镜的移动方向反转。
6.如权利要求1至5中的任一项所述的摄像装置，其特征在于，
所述直方图信号生成部分进一步从所述视频信号提取比所述第一高频分量高的第二高频分量并对其进行积分，由此来生成第二对比度信号，
在自动对焦动作开始时，所述自动对焦控制部分将所述第一对比度信号作为所述评价值，通过所述驱动部分使所述聚焦透镜在摆动的同时移动到焦点对准位置，
在所述第一对比度信号超出了第一信号阈值且所述第二对比度信号超出了第二信号阈值时，所述自动对焦控制部分进行切换以使得此后将所述第二对比度信号作为所述评价值。
7.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，
所述第一信号阈值和所述第二信号阈值根据所述直方图信号而被切换。
8.如权利要求7所述的摄像装置，其特征在于，
在所述直方图信号生成部分计数出的高亮度像素数超过了第三像素数阈值时，所述自动对焦控制部分至少切换所述第一信号阈值。
9.如权利要求6所述的摄像装置，其特征在于，
在所述第一对比度信号超出了所述第一信号阈值且所述第二对比度信号超出了所述第二信号阈值时，所述自动对焦控制部分进行切换以使得此后将所述第二对比度信号作为所述评价值，并且设定与所述第二对比度信号相对应的摆动振幅。
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